工控机在高速公路的应用现状及发展趋势

[前言] 
　　征对目前如火如荼的ITS（Intelligent Transportation System智能交通系统）,本文通过详细介绍工控机的发展现状及结构特点，结合在公路机电工程中的应用情况及发展趋势，旨在让更多的业主和集成商能进一步了解工控产品
，以选择更适用、更好用的产品，使系统的使用、维护、管理发挥更大的作用，创造出更高的效率
。
　　[定义] 
　　工控机即工业控制计算机
，是一种采用总线结构，对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称
。具有重要的计算机属性和特征如具有计算机CPU
、、、外设及接口、并有实时的操作系统
，控制网络和协议，计算能力

，友好的人机界面
。
　　[分类]
　　1983年工控机被列入国家计算机系列型谱及发展规划
，当前我国工控机的主要类别有：IPC(PC总线工业电脑简称工业PC)、 PLC（可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种

。据IDC统计2000年国内各自的市场比例对比见附表一：
　　　　由于IPC（工业PC）可充分利用计算机技术的进步，便于更新换代
，所运行的软件与普通PC完全一样，便于软件的开发和调试，所以是目前发展应用最快的机型，其它的各种类型的工控机在早期的公路收费系统中有应用，但现在已不再采用
。
　　[IPC结构] 
　　IPC
：即基于PC总线的工业电脑
。据2000年IDC统计目前PC机已占到通用计算机的95％以上
，因其价格低
、质量高
、产量大、软、硬件资源丰富，已被广大的技术人员所熟悉和认可，这正是工业电脑热的基础。其主要的组成部份为工业机箱、无源底板及可插入其上的各种板卡组成如CPU卡
、I／O卡等。并采取全钢机壳

、机卡压条过滤网
，双正压风扇等设计及EMC（electro magnetic compatibility）技术以解决工业现场包括高速公路现场的电磁干扰
、震动、灰尘、高／低温等问题
。
　　[IPC特点] 
　　1) 可靠性
：工业PC具有在粉尘

、烟雾、高／低温
、潮湿、震动
、腐蚀和快速诊断和可维护性，其MTTR （Mean Time to Repair）一般为5min，MTTF 10万小时以上
，而普通PC的MTTF仅为10000～15000小时。
　　 2) 实时性，工业PC对工业生产过程进行实时在线检测与控制
，对工作状况的变化给予快速响应
，及时进行采集和输出调节，（看门狗功能这是普通PC所不具有的）遇险自复位，保证系统的正常运行
。
　　3) 扩充性，工业PC由于采用底板＋CPU卡结构
，因而具有很强的输入输出功能，最多可扩充20个板卡，能与工业现场的各种外设、板卡如与道控制器、视频监控系统、车辆检测仪等相连，以完成各种任务。
　　4) 兼容性
，能同时利用ISA与PCI及PICMG资源，并支持各种操作系统
，多种语言汇编，多任务操作系统
。